Bunyi

Efek Doppler menjelaskan peristiwa terjadinya perubahan frekuensi yang terdengar (fp) karena adanya gerak relatif sumber dan pendengar.

fp = fs v ± vp v ± vs

fp = frekuensi pendengar fs = frekuensi sumber v = kecepatan bunyi di udara vp = kecepatan pendengar vs = kecepatan sumber

Ketentuan :
vp Þ + ¾® pendengar mendekati sumber
0 ¾® pendengar diam
- ¾® pendengar menjauhi sumber

vs Þ + ¾® sumber mendekati pendengar
0 ¾® sumber diam
- ¾® sumber menjauhi pendengar

INTENSITAS BUNYI ( I )

v = kecepatan bunyi di udaravp = kecepatan pendengarvs = kecepatan sumber

Intensitas bunyi (I) adalah jumlah energi bunyi yang menembus tegak lurus bidang per detik.

I = P/A = P/(4pR2)	Þ I » 1/R²	P = daya bunyi (watt) A = luas bidang bole (m² atau cm²) A = 4pR² R = jarak suatu titik ke sumber bunyi
I = 2p² f² A² rv	Þ I » A²	I » f²

TARAF INTENSITAS BUNYI (TI)

TI = 10 log (I/lo)

TI mempunyai satuan desibell (dB)
Io = intensitas ambang
Io = 10E-16 watt/cm² pada frekuensi 100 Hz

Batas intensitas dan taraf intensitas yang dapat didengar pada frekuensi 1000 Hz:

10E-16 £ I £ 10E-4 watt/cm²
0 £ TI £ 120 dB

Contoh 1 :
Dua buah kawat sejenis masing-masing memiliki panjang L den 2L serta tegangan kawat F dan 4F. Jika frekuensi nada dasar dalam kawat yang pendek 60 Hz, tentukan frekuensi harmonik kedua dalam kawat yang lebih panjang !

Jawab:
f = (1/l)Ö(F/m) Þ kedua kawat sama (sejenis)

nada dasar pada kawat pendek : (syarat fo Þ L = ½ l)
fo =½ L Ö(F/m) = 60 Hz Þ F2 = 4F; L2 = 2L

nada kedua pada kawat panjang: (syarat f2 Þ L2 = 3/2l)
f2 = 3/(2 L2) Ö(F2/m) = 3/2.1/(2 L2).Ö(F/m)
f2 = 3/2.2.1/(2L) Ö(F/m) = 3.60 = 180 Hz

Contoh 2 :
Nada dasar yang dihasilkan oleh seutas dawai sama dengan nada atas kedua yang dihasilkan oleh pipa organa tertutup. Hitung perbandingan panjang pipa organa tertutup terhadap panjang dawai !

Jawab :

Dawai : fO Þ Ld = 1/2 ld ld = 2 Ld POT : f2 Þ LT = 5/4lT lT = 4/5 LT

Þ

fo = f2 v/ld = v/lT 1/(2 Ld) = 5 LT/4 LT/LD = 2×5 /4 = 5:2

Contoh 3 :
Kebisingan dari sebuah mesin tik sama dengan 70 dB. Berapa dB kebisingan suatu kantor akibat 100 buah mesin tik ?

Jawab :
Anggap intensitas satu mesin tik = I1
maka intensitas 100 mesin tik = I2 = 100 I1,

Cari penambahan kebisingan akibat 100 mesin tik :
DTI = 10 log I2/I1 = 10 log 100 I1/I1 = 20 dB
Jadi kebisingan 100 mesin tik adalah : TI2 = TI1 + DTI = 90 dB

sumber bunyi (berupa benda-benda yang bergetar) terbagi tiga, yaitu dawai (senar/tali) pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup.

SYARAT NADA DASAR ( fo ) PIPA ORGANA TERBUKA =
NADA DASAR ( fo ) DAWAI

L = (n+1/2) l untuk fo Þ n = 0 => L = 1/2 l

SYARAT NADA DASAR PIPA ORGANA TERTUTUP

L = (2n+1) l untuk fo ® n = 0 Þ L = ¼l

PERBANDINGAN FREKUENSI NADA-NADA PADA SUMBER BUNYI

Dawai	: fo : f1 : f2 = 1: 2 :3 ...
Pipa Organa Terbuka (POB)	: fo : f1 : f2 = 1 :2 :3 ...
Pipa Organa Tertutup (POT)	: fo : f1 : f2 = 1 : 3 : 5 ...

Catatan : - pada dawai, bagian yang dijepit/ditekan selalu timbul
simpul (s) gelombang. Jadi p <>.
- pada pipa organa, bagian terbuka selalu timbul perut (p)
gelombang sedangkan bagian terlutup selalu timbul simpul
(s) gelombang. Jadi p > s (POB) ; p = s (POT)
- f1 disebut nada atas 1 f2 disebut nada atas 2 dst